黄磷渣充填胶凝材料激发剂的选择与优化

根据黄磷渣的物理、化学和热力学的特点及其活性激发原则,以黄磷渣-磷石膏为研究对象,通过大量室内试验,以不同龄期的充填体抗压强度为指标,研究了不同激发剂种类及掺量对黄磷渣充填胶凝材料的激发效果,分析了黄磷渣在激发剂作用下的水化反应机理。试验结果表明,黄磷渣的活性在NaOH和CaO激发作用下均有较大提高,NaOH和CaO的最佳掺量分别为5%和8%。黄磷渣的水化反应产物存在水化硅酸钙,此外,磷石膏中的硫酸盐在激发黄磷渣活性中也起到了一定作用。     

黄磷渣微晶玻璃制备及显微结构分析

黄磷渣是热法磷酸生产过程中排放的熔融态工业废渣。利用黄磷渣进行热态浇注成型和一定的热处理 ,分别获得黄磷渣透明玻璃样品以及微晶玻璃样品。对样品进行了 X衍射分析、电子探针和扫描电镜分析 ,确定黄磷渣微晶玻璃主晶相为硅灰石 ( Ca Si O3)和透灰石 ( Ca Mg( Si O3) 2 )。黄磷渣微晶玻璃的显微结构特征为 :细长、纤维状硅灰石组织中弥散着白亮的小颗粒状透灰石晶粒 ,硅灰石纤维状晶体的晶宽以及透灰石粒状晶体的粒径均大约为 1μm。     

黄磷炉渣制备絮凝剂及其絮凝性能的研究

研究了云南地区6个企业的黄磷炉渣的性能,黄磷炉渣的主要成分为二氧化硅和氧化钙。自然冷却渣的表面较为粗糙,而水淬渣的表面光滑。从粒径可以看出,自然冷却渣的粒径比水淬渣的粒径略小。自然冷却渣主要是由定性的结晶相组成;而水淬渣主要以非晶态为主。不同黄磷炉渣对合成的聚硅酸盐絮凝剂絮凝性能的影响研究表明,水淬渣比自然冷却渣制备的聚硅酸盐絮凝剂效果好。其中一种黄磷炉渣——五钠厂黄磷炉渣粒度对絮凝效果的影响结果表明:当黄磷炉渣的粒径过180～200目(74～80μm),制备的聚硅酸盐絮凝剂效果最好。     

振动磨粉磨黄磷渣的研究

本试验采用2MZ-38振动磨对黄磷渣进行了粉磨动力学研究和粉磨性能评价。试验结果表明：磨后黄磷渣粉体的比表面积、特征粒径和均匀系数与粉磨时间的对数或双对数呈线性关系,振动磨适宜加工产品细度要求不高于550m2/kg的黄磷渣粉体。     

贵州省黄磷渣资源化利用研究

详细分析了贵州省黄磷渣成分特征,并指出其具有广阔应用前景的优势所在。较系统的介绍了贵州黄磷渣在水泥、陶瓷、微晶玻璃、多孔玻璃、SUF微细粉等工业生产中的资源化应用。     

黄磷渣资源化多产品共生方案的分析及评价

应用生态工业、化学工程和系统工程原理,通过产品的横向耦合共生和产业链的纵向延伸,以黄磷生产以及黄磷渣资源化为例,结合熔融态黄磷渣热态直接熔制技术,提出了一种固体废弃物资源化的多产品共生方案,并对多产品共生方案进行了物质流、能量流的定量分析和环境、经济、技术和市场诸因素的综合评价。为资源型产业升级、产品结构调整,实现产业生态化转型指出一条有效而可行的途径。     

磷尾矿、磷石膏和黄磷渣的地质聚合反应资源化利用研究进展

随着磷矿开采量的增大,磷矿固废的库存量也逐年增加,对自然环境造成了严重的危害。概述了磷尾矿、磷石膏和黄磷渣固废资源的利用现状,以及碱激发地质聚合反应机理,对比了碱激发地质聚合物混凝土和普通硅酸盐水泥混凝土,阐述了通过碱激发地质聚合反应资源化综合利用磷尾矿、磷石膏和黄磷渣的现状。     

磷渣开发利用的研究

对我国黄磷和磷渣的生产现状，以及磷渣在水泥工业、混凝土和其它行业中的研究应用情况进行了综述。重点论述了磷渣作为水泥混合材和混凝土掺和料应用时对水泥、混凝土性能的影响，指出了今后磷渣研究应用中有待于进一步解决的问题。     

磷石膏膏体充填材料强度优化配比试验研究

为研究贵州开磷矿业总公司采用磷石膏和黄磷渣胶结充填采空区的可行性, 在实验室测试了磷石膏及黄磷渣的主要物理化学性质, 制备了不同浓度不同配比的充填料浆, 并测试其坍落度、泌水率和不同龄期的单轴抗压强度。采用正交试验设计优化磷石膏膏体配比, 并采用Mathematica对强度数据进行拟合, 得出本次试验的最优结果为;磷石膏膏体充填料的最优质量比为黄磷渣∶磷石膏=1∶4, 添加CaO质量为5%, 磷石膏膏体质量浓度为67%~68%。在该配比条件下, 磷石膏膏体充填体28 d单轴抗压强度为2.15~3.42 MPa, 可满足矿山安全生产需求, 并显著降低料浆泌水率。     

黄磷渣改性对水泥复合胶凝材料性能的影响

本文通过石灰和偏高岭土复掺方法对黄磷渣水泥进行改性研究,用混合正交试验方法研究不同掺量的偏高岭土和石灰复合对水泥性能的影响,结果表明:当黄磷渣掺量在30%时,偏高岭土与石灰复合改性对胶凝体系的早期力学性能有显著增强效果,同时缩短磷渣水泥的凝结时间,使其达到P·O42.5水泥的性能要求。利用30%磷渣、6%偏高岭土和2%石灰的最佳配比作为水泥混合材,改性后的磷渣水泥早期水化过程加快,减少Ca(OH)2_量,提升其早期强度。     

磷渣改性沥青混合料的综合利用研究

为了解决生产黄磷时排放的水淬磷酸盐类工业废渣难题,提高废弃物资源的再利用率。通过实验研究不同磷渣掺量下沥青混合料的高温稳定性和水稳定性,对基质沥青混合料及磷渣改性沥青混合料分别进行了马歇尔实验、车辙实验以及浸水马歇尔实验,结果表明：当磷渣掺量为9%时,磷渣改性沥青混合料的高温稳定性能和水稳定性能达到较佳。并通过采用电镜扫描、红外光谱等技术手段对磷渣改性沥青混合料的改性效果进行了具体分析。分析结果表明：在基质沥青中掺加磷渣能够明显提高沥青混合料的基本路用性能。按照本文的实验研究,得出当磷渣以9%的粉油比掺加到基质沥青中时改性效果较佳的结论。综合分析得出,磷渣改性沥青研究具有一定的研究价值,能够解决水淬磷酸盐类工业废渣难题以及资源再利用,并为延伸产业链等提供了新途径。     

黄磷炉渣资源化的试验研究

黄磷炉渣为电炉法生产工业黄磷时产出的固体废弃物,富含SiO2和CaO,可用于提取硅、钙化合物产品。本研究以黄磷炉渣为原料,经磷酸浸出、精制、煅烧等工艺处理,将硅、钙资源化,得到用作橡胶配合剂的优质白炭黑产品和饲料添加剂的磷酸氢钙产品。白炭黑产品SiO2含量达到97%,白度90%,比表面积205cm2/g;磷酸氢钙达到饲料级要求。研究表明,最佳工艺条件为:硝酸浓度8%,精制时间2.0h,精制温度70℃,煅烧温度700℃。     

贵州某磷渣矿物学特征及作水泥掺合料可行性研究

采用ICP-AES、XRD、SEM-EDS、FTIR等方法,对贵州某磷渣矿物学特征进行了研究,并考察了磷渣用作水泥掺合料时水泥的活性、凝结时间和标准稠度用水量。试验结果表明,磷渣掺量越大,水泥凝结时间越长,标准稠度用水量越高,活性指数越低。磷渣掺量为45%时,水泥的初、终凝结时间分别为502 min和572 min,满足GB 175-2007普通硅酸盐水泥凝结时间的要求;磷渣掺量为40%的水泥3 d的抗压、抗折活性指数均大于50%,满足GB/T 26751-2011规定的水泥和混凝土中的粒化电炉磷渣粉要求。     

黄磷电尘灰真空碳热还原提镓分析及实验验证

黄磷电尘灰是黄磷生产过程中产生的一种含镓固体废弃物,其高值化综合利用对于缓解该行业产生的生态污染意义重大。本文采用真空碳热还原法对黄磷电尘灰中稀有金属镓进行回收,对各组分化学反应开展系统的热力学计算和饱和蒸汽压的研究,明确各物质在真空条件的逸出分离行为。结果表明：在碳热还原反应压力为10 Pa、反应温度1373 K时,能够有效促进镓、铅、锌等有价金属挥发回收;通过对冷凝产物采用扫描电镜分析,发现真空状态相对常压状态出现了镓富集区,且该区域中镓含量为原料的30~40倍。本研究为黄磷电尘灰真空碳热还原法提Ga提供一定的理论基础与参考意义。